JPS63233A - コンバインにおける選別制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンバインにおける脱穀装置の穀粒選別制御
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

コンバインの脱穀装置における扱室にて脱穀された籾や
穀粒等の被処理物の選別は、扱室の下方に備えられた揺
動選別機構におけるチャフシーブのフィンにより漏下す
る途次、その前方下部に配置された唐箕ファンによる選
別風とにより穀粒と藁屑とに比重選別され、精粒として
の穀粒を一番樋に集める一方、枝梗付着粒や穂切れ粒等
の二番還元物は二番受樋に集め、その二番還元スロワ−
から二番還元筒を介して前記扱室に還元して再処理する
。

この場合、脱穀装置における脱穀量は、コンバインの前
進速度に略比例し、−方、脱穀装置における穀粒の選別
量は、扱胴の回転数の大小、扱室の下方に備えられた揺
動選別機構におけるチャフシーブのフィン角度の大小や
その揺動振＠量の大小に応じて変動する。

このような、選別の制御を行うにあたって、本出願人は
先に実開昭６０−１６８３４９号公報において、選別処
理量を検出してこの検出結果にもとづき設定された選別
処理量となるようにチャフシーブのフィン角度を自動制
御する手段と、コンバインの機体の走行速度の検出結果
に対応させて、前記自動制御手段におけるフィン角度を
変更させて設定選別処理量になるようにする手段とを備
えた構成を提案した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記先行技術では、処理物が稲、麦の種別に
より選別処理量の最大値と最小値とで限定される制御範
囲を設定し、この制御範囲を、走行速度の高速、中速、
低速の種別により適宜増減するように変更設定する。他
方、チャフシーブのフィンの傾斜角度も、稲、麦の種別
に応じて最大値、最小値を予め設定すると共に走行速度
の高速、中速、低速の種別による設定値（自動調節開始
時に設定されるフィンの傾斜角度）を予めセットし、車
速度の変更後は該フィンの傾斜角度を、直ちに前記設定
値の傾斜角度に来るようにし、その後、その車速度が持
続している間は、選別処理量の適正範囲にあるように前
記フィンの傾斜角度が制御されるのである。

しかしながら、車速度が変更された直後は、刈取前処理
部から脱穀装置まで前の車速度により刈取られた殻稈の
影響が残っているので、フィンの傾斜角度を、変速した
状態における制御範囲へ直ちに変更すると、却って選別
不良が生じるし、また、変速後に変更するフィンの傾斜
角度の前記設定値は、自動調節開始時に設定されるフィ
ンの傾斜角度であって、処理量が極端に不安定な状態の
ものを想定しているから、変速後の最適選別状態となる
ように素早く追従できないと云う問題もあった。

本発明は、上記問題点を解決し、最適且つ安定した選別
制御を確保できるようにするものである。

（問題点を解決するための手段） そのため、本発明では、脱穀装置を搭載したコンバイン
の車速度を検出する手段と、前記脱穀装置における穀粒
選別処理量を検出する手段と、この処理量検出結果に基
づき設定された穀粒選別処理量となるように揺動選別機
構におけるチャフシーブのフィンの傾斜角度を自動制御
する手段とから成り、前記車速度を増速又は減速すると
、一定時間経過後、前記フィンの傾斜角度を、当該変速
後における前記フィンの傾斜角度制御範囲内の適宜傾斜
角度まで強制的に変更させ、その後に選別処理量の検出
結果からフィン傾斜角度を自動制御する構成としたもの
である。

〔発明の作用及び効果〕

このように、本発明では、穀粒の選別処理の制御を、脱
穀装置の穀粒選別処理量の検出結果から当該穀粒選別処
理量が最適値になるように揺動選別機構のチャフシーブ
におけるフィンの傾斜角度を制御するにおいて、車速度
が変更されると、直ちに前記フィンの傾斜角度を変更す
るのではなく、−定時間だけは、変更前の車速度に対応
し且つ実際の穀粒の選別処理量のヰ★出結果に応じて選
別制御できることになり、車速度の変更直後における選
別不良が生じない。

しかも、前記−定時間だけ経過して後初めて当該変速後
の車速度に応じたフィンの傾斜角度の制御範囲内の適宜
傾斜角度になるように強制変更するのであるから、車速
度変化による穀粒選別処理量の変動を予め予測してフィ
ンの傾斜角度を変えたと同じ結果となり、選別制御の追
従性が良くなる。

この場合、前記強制変更する傾斜角度を、その制御範囲
内のうち最大値や最小値に近い角度に変更するのでなく
、最大値と最小値との中間値に来るように変更すると、
その後の選別処理量の検出結果からフィン傾斜角度を自
動制御する場合に、たとえ最大値側へ変動する場合や反
対に最小値側へ変動する場合であっても、フィン傾斜角
度の移動量が少なくて済み、素早い制御応答を実現でき
、選別制御の追従性が良くなると云う効果を奏するので
ある。

〔実施例〕

次に本発明を実施例について説明すると、図示したコン
バイン１は、走行うローラ２を備えた機体３の前方に刈
取前処理部４を上下動自在に設け、該刈取前処理部４に
より刈取られた殻稈は殻稈搬送装置を介して機体３に搭
載した脱穀装置５のフィートチエン６に送られ、脱穀装
置５により脱穀選別されたのち、揚穀筒７を介して袋詰
めされる。

機体１の前部側方の操作部８には、機体の車速度を変更
する主変速レバー９と、副変速レバー１０と刈取り作業
時に刈取前処理部４に動力伝達するための刈取りクラッ
チ１１のＯＮ・ＯＦＦを検出するセンサーＳ１があり、
また脱穀装置５の前方には刈取り殻稈が搬送されるのを
検出する殻稈センサーＳ２が配置されている。

主変速レバー９は手動にてもシフトできると共に後述の
駆動モータＭ２によっても強制シフトすることができ、
そのシフト位置に対応してミッションを介して車速度を
増減速できる。

第２図は脱穀装置５の概略断面図で、脱穀装置５の扱室
１２には扱胴１３をその回転軸１４が機体の前後方向と
なるように配置してあり、回転軸１４等にはその回転数
を検出する扱胴回転センサーＳ３を設けである。

扱室１の下部の処理室内には、排塵口を除いてクリンプ
網１５が張設されている。

符号１６は前記扱胴１３の下方の前後方向に沿って配設
された揺動選別機構を示し、該揺動選別機構１６は、そ
の前部間に設けたフィードパン１７、後部間に設けた瞳
側１８、その間に設けたチャフシーブ１９とから成り、
揺動選別機構１６は図示しない駆動手段により前記扱胴
１３の軸線と同方向に前後揺動する構成である。

前記チャフシーブ１９におけるフィン２０は、前記揺動
方向と略直角に長手の細幅板製で、適宜間隔にて多数枚
並設した各フィン２０の左右両側端の下部を連杆２１に
回動自在に連結し、上部を図示しない機枠に枢着し、連
杆２１を前後移動させるアーム２２に連結した押し引き
ワイヤケーブル２３を、フィン角度変更機構２４に連動
させる。

該フィン角度変更機構２４は、操作レバー２５により手
動にて操作可能であると共に、駆動モータＭ１にても強
制的に駆動でき、前記フィン２０の傾斜角度を調節自在
に構成している。さらに、フィン角度変更機構２４には
、フィン２０の水平に対する傾斜角度（ｉ）を検出でき
る手段であるポテンショメータ２６を設ける。

揺動選別機構５の下部に設けた唐箕ファン２７からの選
別風は前記チャフシーブ１９箇所を上向き斜め後方に通
過する。

前記チャフシーブ１９の後部には、先端が排塵ファン２
８の方向に延びる瞳側１８を備える。

前記唐箕ファン２７の後方には一番スクリユーコンベア
付き一番受樋２９が、その後方には二番還元スクリュー
コンベア付き二番受樋３０が各々配設され、前記−番受
樋２９から揚穀筒７を経て袋に放出される。

前記二番受樋３０のスクリューコンベアの軸端に二番還
元スロワ−を設けると共に、二番回転センサーＳ４を設
け、さらに前記二番受樋３０から扱室１２内に二番還元
被処理物を還元するするための二番還元筒３１を設ける
。

前記二番還元筒３１には、発信器と受信器とから成る超
音波センサー等の二番還元センサー３２を設けてあり、
その発信器からの超音波の発射波を二番還元筒３１内の
二番還元被処理物にて反射させ、被処理物の流量が多く
なるにつれて前記発射波の反射量が比例して多くなるこ
とを利用して、当該二番還元筒３１内の二番還元被処理
物の単位時間当たりの流量を検出するものである。

第２図及び第４図に示すのはマイクロコンピュータを使
用した制御装置３３の回路図で、該制御装置は入力イン
ターフェース３４．出力インターフｘ−ス３５．ＲＡＭ
３６．ＲＯＭ３７．中央制御部３８より構成されている
。

そして、入力インターフェース３４の入力部には、車速
度制御の時ＯＮとなる車速スイッチ３９゜フィン角度等
の穀粒選別制御のときＯＮとなる選別スイッチ４０．処
理物が稲であるか麦であるかにより選択処理能を変更す
る穀物切換えスイッチ４１、脱穀部へのクラッチが係合
状態のときＯＮとなる脱穀スイッチ４２．刈取前処理部
４における刈取りラッチ１１が係合状態のときＯＮと成
る刈取スイッチ４３．殻稈が脱穀装置５に向かって搬送
されると殻稈センサーＳ２が感知してＯＮとなる搬送ス
イッチ４４．副変速レバー１１の切換えにより高速でＯ
Ｎとなるスイッチ４５．低速でＯＮとなるスイッチ４６
．緊急時に主変速レバー９をニュートラルにして機体３
を緊急停止させる緊急スイッチ４７．扱胴１３の回転数
または扱胴回転駆動伝達系の回転数に応じて電磁ピンク
アンプによりパルス入力する扱胴回転センサーＳ３゜二
番還元量の大小に応じてパルス入力する二番還元量検出
の二番還元センサー３２．二番受樋３０のスクリューコ
ンベアの回転数を電磁ピックアップによりパルス入力す
る二番回転センサーＳ４゜主変速レバー９の回動角度を
検出するポテンショメータ４８の入力、フィン角度変更
機構２４における操作レバー２５の回動や駆動モータＭ
１の回動によるフィン２０の傾斜角度を検出するポテン
ショメータ２６の入力、扱胴１３の回転指令するスイッ
チ４９が各々接続されている。

また、出力インターフェース３５には、前記フィン角度
変更機構２４における駆動モータＭ１を正逆回転駆動さ
せる電磁ソレノイド５０．５１と、主変速レバー９の回
動角度をシフトする駆動モータＭ２のための電磁ソレノ
イド５２．５３とを接続すると共に、制御装置３３のＲ
ＡＭ３６．ＲＯＭ３７の作動をチエツクして正常であれ
ば点灯するマイコンチエツクＬＥＤ５４．車速度ニュー
トラルでないとき点灯する車速チエツクＬＥＤ５５゜前
記二番還元量の検出値がないとき点灯する選別チエツク
ＬＥＤ５６．前記車速スイッチ３９と脱穀スイッチ４２
と刈取スイッチ４３が共にＯＮのとき点灯する車速ラン
プ５７１選別スイッチ４０と脱穀スイッチ４２とが共に
ＯＮのとき点灯する選別ランプ５８．副変速レバー１０
が増速位置のとき点灯する副増速ランプ５９．同じく減
速位置のとき点灯する副減速ランプ６０．扱胴１３の回
転数が過多のとき点灯する扱胴増速ランプ６１゜同じく
回転数過小のとき点灯する扱胴減速ランプ６２、二番還
元量が過多のとき点灯する二番還元警報ランプ６３を各
々接続している。

この構成により、コンバインにおいては、適宜速度で前
進することにより、刈取られた殻稈はフィートチエン６
に挟持されて扱室１２内にて扱胴１３にて脱穀され、そ
の被処理物はクリンプ網１５から漏下し、揺動選別機構
１６におけるチャフシーブ１９に載り、揺動選別される
一方、唐箕ファン２７からの風にて風選別され、精粒は
一番受樋２９に落下する。

藁屑混じりの穀粒等は瞳側１８上に送られてさらに揺動
選別を受け、軽い藁屑や塵は排塵ファン２８から機外に
排出される一方、枝梗付き穀粒等の比重の大きいものは
二番受樋３０に落下し、スクリューコンベアを介して二
番還元スロワ−に送られ、二番還元筒３１を介して再度
扱室１２内に放出されて脱穀作用を受ける。

このとき、二番還元筒３１内の被処理物の流量が大きい
と、扱室１２内での被処理物の全体量が多（なり、扱胴
１３に過負荷が掛かることになり、脱穀作用が不完全と
なったり、その下方の揺動選別機構１６における選別作
用も不完全となる。

従って、前記二番還元筒３１内の被処理物の単位時間当
たりの流量を二番還元、センサー３２にて測定検出した
結果を、選別処理制御に用い、扱胴の回転数の大小を扱
胴回転センサーＳ３にて検出して車速度を増減すること
により脱穀処理制御を行うのである。

叩ち、二番還元筒３１内の被処理物の流量が太き（なれ
ば、揺動選別機構１６におけるフィン２０を立てて一番
受樋側への穀粒落下量を増大させて、二番受樋３０への
落下量を減少させたりし、反対に被処理物の流量が少な
い時には、揺動選別機構１６の振動数や振動振幅を大き
くして揺動選別作用を増大せしめる。

他方、扱胴回転数が小さいときには、扱胴の処理が過負
荷であるので、コンバインの走行速度を減速して刈取り
脱穀量を減少せしめ、反対に扱胴回転数が大きいときに
は、脱穀処理に余裕があるから、刈取り脱穀量を増大す
るためコンバインの走行速度を早める制御を行うのであ
る。

なお、本実施例では、前記制御装置３３により、車速度
の決定は手動にて行い、揺動選別機構１６におけるフィ
ン２０の傾斜角度を起伏させる等の選別制御のみを自動
制御することと、選別制御を行いつつ単速度の自動制御
も同時に行うことのいずれか一方を作業者が選択できる
ものである。

次に選別制御の作動に就いて述べる。

以下操作レバー２５の位置をして示し、その異なる位置
は添字にて示し、その場合稲と麦で異なる値を取る。

■始動時： 脱穀スイッチ４２２選別スイッチ４０となれば、フィン
変更機構２４における操作レバー２５の駆動モータＭ１
を連続駆動させ、その操作レバー２５の停止位置を稲、
麦の種別による穀物切換えスイッチ４１に対応したＬｌ
とする。

ただし、脱穀スイッチ４２のＯＮ後に選別スイッチ４０
がＯＮとなった時には刈取りスイッチ４３及び殻稈セン
サーＳ２のＯＮ且つ該殻稈センサーＳ２のＯＮから（Ｔ
１）秒経過後に限り操作レバー２５の停止位置が稲、麦
の種別による穀物切換えスイッチ４１に対応した制御開
始時設定位置Ｌ２に来る。

選別スイッチ４０と脱穀スイッチ４２と刈取スイッチ４
３と殻稈センサーＳ２とが総てＯＮの状態になってから
（Ｔ１）秒後に操作レバー２５をＬ３に連続移動させ、
この位置で（Ｔ２）秒保持した後、選別制御体制に入る
。この場合のＬ３の初期値は前記Ｌ２とする。

■選別制御状態： 選別制御状態では、二番還元センサー３２からの入力に
基づき操作レバー２５の駆動モータＭｌを間欠駆動する
。従って操作レバー２５は、間隔ΔＬごと増加又は減少
する方向に移動することになる。このΔＬは後述のフィ
ン２０の傾斜角度の移動角度α１またはα２に対応する
。

この選別制御状態において、操作レバー２５位置に相当
するポテンショメータ２６の電位を一定時間（Ｔ６）秒
ごとに比較し、その差が適宜定められた電位差以上にな
ったとき、その−定時間（Ｔ６）秒経過前にその電位変
動に一致するような駆動モータＭ１の出力の有無を判断
し、もし無ければ手動操作と判断し、手動操作との判断
では、操作レバー２５停止後−定時間（Ｔ７）秒は選別
制御動作は作動しない。

また、選別制御状態において、手動操作にて操作レバー
２５が制御範囲外まで動かされたときには、前記の判断
と共に自動制御範囲の上限または下限まで操作レバー２
５の位置を戻すように、駆動モータＭ１を連続駆動する
。

■単速度制御状態： 脱穀スイッチ４２と、刈取スイッチ３４３と、殻稈セン
サーＳ２の全部がＯＮになっり且つ車速スイッチ３９が
ＯＮになって一定時間（Ｔ１６　）秒経過後車速度制御
状態になる。

また、前記単速度は扱胴１３の回転数と連動しているこ
とから、扱胴回転センサーＳ３の検出結果から、扱胴の
回転数が所定の適正値であれば、主変速レバー９は一定
で、扱胴の回転数が所定値より上であると、扱胴の負荷
が軽いので単速度を増速し、回転数が所定値より下であ
ると、単速度を減速し、さらに下の値であると扱胴の過
負荷を無くするため前進停止にすべ（ニュートラルにす
るように、各々駆動モータＭ２を駆動する。

なお、主変速レバー９のシフトから一定時間（Ｔ３８）
秒は原則として再度シフトしないが、単速度または扱胴
の回転数が一定するまでの過渡期間（Ｔ３９　’）秒後
は、その増速、減速の変化率が一定以上であると、所定
の増速（減速）方向に再シフトする。

車速度制御中に手動操作にて主変速レバー９が移動され
ると、変速ポテンショメータ４８の出力と単速度制御の
前記目標値との差にて手動と判断し、手動操作による値
を優先する。

■亜速度制御と選別制御との関係： 前記選別制御状態において、二番還元センサー３２の出
力が所定値以上を一定時間（Ｔ９）秒以上継続のとき、
二番還元警報ランプ６３が点灯し選別ランプ５８が点滅
する。このとき、単速度制御も行っている場合には、主
変速レバー９をシフトダウンさせるように駆動モータＭ
２を駆動する。

このシフトダウン命令は単速度制御の命令より優先し、
ニュートラル命令は前記いずれの命令より優先する。

なお、この場合手動にて主変速レバー９をシフトダウン
させても良い。これらのシフトダウンによっても、前記
二番還元警報ランプ６３が点灯し続けているときには、
主変速レバー９で対応できない範囲であるから、副変速
レバー１０の減速指示が出る。

前記と反対に二番還元センサー３２からの出力が所定値
以下を一定時間（Ｔ１３　）秒置上継続のとき、二番還
元筒３１内の穀粒詰り等のトラブル発生であるから、前
記二番還元警報ランプ６３が点灯し選別ランプ５８が点
滅し、−主変速レバー９をニュートラルにする。

■車速度の変更とフィン角度変更機構２４との関係： 車速度が自動制御または手動にて変更された場合、その
車速度変更から所定時間Ｔα秒（殻稈が刈取られたとき
から、その殻稈の脱穀された穀粒が揺動選別機構５に到
達するまでの時間）経過後に操作レバー２５をその車速
度に対応する操作レバー２５の位置し２に移動させる。

そしてこの位置Ｌ２に前記（Ｔ２）秒保持した後、選別
制御状態に入る。この場合の車速度変更は、前記主変速
レバー９及び副変速レバー１０のいずれによるものでも
良い。

この制御の一実施例をフィン２０の傾斜角度（ｉ）で示
すと、第５図、第６図及び第７図のようになる。

第５図のフローチャトでは、まず車速度が増速されたか
減速されたかを判断し、増減速いずれのときでも一定時
間Ｔα秒経過の有無を判断したのち、増速時では傾斜角
度（ｉ）を（ｉ＋α１）に置き換え、減速時では傾斜角
度（ｉ）を（ｉ−α２）に置き換えて、その後に前記通
常の選別制御状態に入るようにするものである。

このとき、第６図に示す、低速状態から第７図に示す高
速状態に減速するときの、フィン２ｏの傾斜角度（ｉ）
の変動量は次のようなものである。

即ち、車速度が低速状態では、フィン２０の傾斜角度に
よる選別制御の範囲は、水平に対する最大値（θ１）と
最小値（θ２）の間であり、その制御の中央値（θＯ）
は（θ１＋０２）／２である。また、車速度が高速状態
では、フィン２０の傾斜角度による選別制御の範囲は、
最大値（θ３）と最小値（θ４）の間であり・その制御
の中央値（θ０′）は（θ３＋０４）／２である。ここ
でθ３〉θ１、θ４〉θ２とする。

そして、低速から高速に増速すると、前記速度の変更に
よる中央値の変化の差である（θＯ′−００）−α１だ
けフィン２０の傾斜角度を強制的に変更させて、設定値
傾斜角度（ｉ）を（ｉ＋αｌ）に置き換えるのである。

このように、フィン２０の傾斜角度等の選別制御を、車
速度変更後の二番還元量等の選別量の大小に応じた制御
範囲内に変更するに際して、それに先立ち一定時間だけ
、即ち車速度変更直後は、変更後の車速度に応じた制御
範囲内の適宜傾斜角度に強制的に変更することで、前も
って二番還元量等の選別量の変化を予想して追従したこ
とになり、選別制御性能における追従性が向上できるの
である。

また、フンイ２０の傾斜角度（ｉ）を強制変更すると、
速度変更後の斜角度（ｉ）もその選別制御範囲の最大値
（θ３）と最小値（θ４）の間に入ることが確実となり
、その後の選別制御も容易となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はコンバインの斜
視図、第２図は脱穀装置の断面図、第３図はフィン角度
変更機構の要部図、第４図は制御装置の回路図、第５図
は選別制御のフローチャート図、第６図は低速時のフィ
ンの傾斜角度の図、第７図は高速時のフィンの傾斜角度
の図である。 ５・・・・脱穀装置、９・・・・主変速レバー、１０・
・・・副変速レバー、１３・・・・扱胴、１６・・・・
揺動選別機構、１９・・・・チャフシーブ、２０・・・
・フィン、２４・・・・フィン角度変更機構、２５・・
・・操作レバー、２６・・・・ポテンショメータ、２９
・・・・−番受樋、３０・・・・二番受樋、Ｍｌ、Ｍ２
・・・・駆動モーフ、３１・・・・二番還元筒、３２・
・・・二番還元センサー、３３・・・・制御装置、５０
．５１・　５２・　５３・・・・電磁ソレノイド、３９
・・・・車速スイッチ・４０・・・・選別スイッチ、４
３・・・・刈取スイッチ。 特　許　出　願　人　ヤンマー農機株式会社代　理　人
　　弁理士　　石井暁夫 第１図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、脱穀装置を搭載したコンバインの車速度を検出
   する手段と、前記脱穀装置における穀粒選別処理量を検
   出する手段と、この処理量検出結果に基づき設定された
   穀粒選別処理量となるように揺動選別機構におけるチャ
   フシーブのフィンの傾斜角度を自動制御する手段とから
   成り、前記車速度を増速又は減速すると、一定時間経過
   後、前記フィンの傾斜角度を、当該変速後における前記
   フィンの傾斜角度制御範囲内の適宜傾斜角度まで強制的
   に変更させ、その後に選別処理量の検出結果からフィン
   傾斜角度を自動制御する構成としたことを特徴とするコ
   ンバインにおける選別制御装置。